本书以Cypress公司的WICED Studio软件集成开发工具、Wi-Fi和蓝牙单芯片,以及PSoC6 MCU为基础,详细介绍了物联网中实现基于Wi-Fi和蓝牙技术的无线接入与应用方法。本书分为3篇,共12章,主要内容包括物联网基础、WICED Studio集成开发环境、驱动和控制外设的设计与实现、实时操作系统原理及应用、使用WICED-SDK库文件、Wi-Fi接入原理及实现、TCP/IP套接字原理及实现方法、HTTP1.1协议的分析及应用、亚马逊云端连接和应用实现、蓝牙接入技术原理、蓝牙连接的实现和基本应用,以及蓝牙连接的实现和**应用。 本书反映了基于Cypress公司软件和硬件产品开发物联网应用的新成果,系统化、模块化地介绍了在WICED Studio集成开发环境下将设备通过Wi-Fi和蓝牙技术接入物联网的实现方法。 本书在介绍这些内容时,注意理论和实践相结合,同时给出了大量的设计实例,使读者能够掌握这一新的设计技术,以便推动新物联网开发技术在国内的普及与推广。

第 1 篇 WICED集成开发环境介绍和基本应用 第1章 物联网基础3 1.1 物联网的定义3 1.2 物联网中的技术5 1.3 物联网架构6 1.3.1 **视图7 1.3.2 功能结构7 1.3.3 分层模型8 1.4 物联网面临的挑战8 1.5 Cypress提供的IoT开发平台9 第2章 WICED Studio集成开发环境11 2.1 WICED Studio的下载和安装11 2.1.1 WICED Studio的下载11 2.1.2 WICED Studio的安装13 2.1.3 WICED SDK架构14 2.2 WICED Studio软件主设计界面16 2.2.1 “Project Explorer”窗口18 2.2.2 文档系统20 2.3 WICED Studio支持的Wi-Fi芯片22 2.4 运行**个WICED设计23 2.4.1 查找演示设计案例23 2.4.2 项目的命名规则24 2.4.3 生成新的Make Target24 2.4.4 运行新生成的Make Target26 第3章 驱动和控制外设的设计与实现29 3.1 设计所使用硬件平台的特性与功能29 3.2 设计并实现**个WICED应用30 3.2.1 复制设计模板31 3.2.2 修改control_gpio.c文件33 3.2.3 修改control_gpio.mk文件36 3.2.4 生成新的Make Target37 3.2.5 运行新生成的Make Target37 3.3 中断程序的设计与实现37 3.3.1 复制设计文件37 3.3.2 生成新的Make Target40 3.3.3 运行新生成的Make Target40 3.4 脉冲宽度程序的设计与实现41 3.4.1 复制设计文件41 3.4.2 生成新的Make Target42 3.4.3 运行新生成的Make Target42 3.5 串口发送程序的设计与实现43 3.5.1 复制设计文件43 3.5.2 生成新的Make Target46 3.5.3 运行新生成的Make Target46 3.6 串口接收程序的设计与实现47 3.6.1 复制设计文件48 3.6.2 生成新的Make Target50 3.6.3 运行新生成的Make Target50 3.7 模拟-数字转换程序的设计与实现51 3.7.1 复制设计文件51 3.7.2 生成新的Make Target52 3.7.3 运行新生成的Make Target53 第4章 实时操作系统原理及应用54 4.1 实时操作系统的功能54 4.2 WICED RTOS抽象层55 4.3 线程的原理及实现55 4.3.1 线程的原理56 4.3.2 线程的实现57 4.4 信号量的原理及应用60 4.4.1 信号量的原理60 4.4.2 信号量的应用61 4.5 互斥的原理及应用65 4.5.1 互斥的原理65 4.5.2 互斥的应用65 4.6 队列的原理及应用69 4.6.1 队列的原理69 4.6.2 队列的应用70 4.7 定时器的原理及应用73 4.7.1 定时器的基本原理73 4.7.2 定时器的应用74 第5章 使用WICED-SDK库文件77 5.1 WICED-SDK库文件架构77 5.2 WICED-SDK库文件应用实例-网络测试78 5.2.1 生成新的Make Target78 5.2.2 运行新生成的Make Target78 5.2.3 运行Iperf工具80 5.3 WICED-SDK库文件应用实例-TFT显示81 5.3.1 TFT显示模块硬件设计原理81 5.3.2 复制设计文件82 5.3.3 生成新的Make Target83 5.3.4 运行新生成的Make Target83 第 2 篇 Wi-Fi接入技术和物联网应用 第6章 Wi-Fi接入原理及实现87 6.1 TCP/IP网络协议栈87 6.2 Wi-Fi接入技术中的基本术语89 6.3 Wi-Fi/BT模组结构和功能92 6.3.1 硬件连接原理92 6.3.2 CYW4343W支持的标准和协议93 6.3.3 CYW4343W WLAN MAC特性93 6.3.4 CYW4343W WLAN PHY特性95 6.3.5 CYW4343W WLAN射频子系统96 6.4 WICED中提供的接入资源96 6.4.1 设备配置表97 6.4.2 WICED Wi-Fi SDK100 6.4.3 返回值状态101 6.4.4 文档102 6.4.5 导引器103 6.5 WICED设备连接到网络的实现104 6.5.1 复制设计文件104 6.5.2 生成新的Make Target106 6.5.3 运行新生成的Make Target107 6.6 打印WICED设备网络信息的实现108 6.6.1 复制设计文件108 6.6.2 生成新的Make Target110 6.6.3 运行新生成的Make Target111 6.7 在两个SSID之间切换的应用实现112 6.7.1 复制设计文件112 6.7.2 生成新的Make Target115 6.7.3 运行新生成的Make Target115 第7章 TCP/IP套接字原理及实现方法117 7.1 使用TCP/IP套接字建立通信117 7.1.1 TCP通信基本原理——套接字117 7.1.2 使用套接字的WICED TCP服务器和客户端118 7.1.3 使用流发送和接收数据120 7.1.4 使用WICED以TCP客户端形式用数据包传输数据121 7.1.5 使用WICED以TCP服务器形式接收数据包123 7.2 WICED套接字文档-非**连接124 7.3 **性124 7.4 X.509证书128 7.4.1 基础知识128 7.4.2 下载证书129 7.4.3 创建自己的证书133 7.4.4 在WICED中使用证书133 7.5 带有TLS的TCP/IP套接字135 第8章 HTTP1.1协议的分析及应用139 8.1 云的基本概念139 8.2 应用层协议139 8.2.1 超文本传输协议140 8.2.2 消息队列遥测传输协议141 8.2.3 约束应用协议142 8.2.4 **消息队列协议142 8.2.5 JS对象标记143 8.3 HTTP1.1协议详解143 8.3.1 客户端请求144 8.3.2 服务器响应147 8.3.3 CURL工具148 8.3.4 REST和RESTful API153 8.3.5 WCIED HTTP1.1客服端库154 8.3.6 Httpbin.org156 8.4 非**的HTTP连接157 8.4.1 复制设计文件157 8.4.2 生成新的Make Target163 8.4.3 运行新生成的Make Target163 8.5 **的HTTP连接164 8.5.1 复制设计文件165 8.5.2 生成新的Make Target170 8.5.3 运行新生成的Make Target170 8.6 向网站提交数据-非**连接171 8.6.1 复制设计文件171 8.6.2 生成新的Make Target175 8.6.3 运行新生成的Make Target175 8.7 向网站提交数据-**连接176 8.7.1 复制设计文件176 8.7.2 生成新的Make Target181 8.7.3 运行新生成的Make Target182 8.8 使用Web API验证电话信息183 8.8.1 通过浏览器访问该网站183 8.8.2 复制设计文件185 8.8.3 生成新的Make Target191 8.8.4 运行新生成的Make Target191 8.9 使用文本串发送请求的实现193 8.9.1 复制设计文件193 8.9.2 生成新的Make Target195 8.9.3 运行新生成的Make Target195 第9章 亚马逊云端连接和应用实现197 9.1 亚马逊AWS物联网云服务概述197 9.2 亚马逊AWS IoT云服务的资源198 9.3 亚马逊AWS MQTT基本操作199 9.3.1 注册账户199 9.3.2 登录账户203 9.3.3 AWS IoT教程204 9.3.4 配置AWS IoT Thing的流程205 9.3.5 主题211 9.3.6 设备影子主题212 9.3.7 将MQTT与AWS配合使用212 9.3.8 将HTTPS与AWS配合使用213 9.3.9 使用AWS MQTT测试客户端213 9.4 在AWS云端发布消息的实现215 9.4.1 复制和重命名证书文件215 9.4.2 复制和修改设计文件216 9.4.3 生成新的Make Target224 9.4.4 运行新生成的Make Target225 9.5 AWS云端订阅信息控制外设的实现227 9.5.1 复制和修改设计文件227 9.5.2 生成新的Make Target234 9.5.3 运行新生成的Make Target234 9.6 AWS云端订阅和发布消息的综合实现236 9.6.1 设计目标236 9.6.2 复制设计文件236 9.7 AWS云端事物影子的操作实现237 9.7.1 设计目标237 9.7.2 复制设计文件237 第 3 篇 蓝牙接入技术和物联网应用 第10章 蓝牙接入技术原理241 10.1 蓝牙技术的起源241 10.2 蓝牙技术的发展历程241 10.3 蓝牙版本的演进242 10.4 低功耗蓝牙模式246 10.5 低功耗蓝牙协议246 10.5.1 物理层247 10.5.2 链路层248 10.5.3 主机控制接口层250 10.5.4 逻辑链路控制和自适应协议层251 10.5.5 属性协议层251 10.5.6 **管理协议层251 10.5.7 通用接入规范层251 10.5.8 通用属性配置文件层252 10.5.9 用户应用程序层253 10.6 CYW4343W蓝牙子系统特性及功能253 10.6.1 主要特性253 10.6.2 蓝牙射频254 10.6.3 蓝牙基带核256 10.6.4 用于蓝牙的微处理器和存储器单元257 10.6.5 蓝牙外围传输单元-PCM接口258 10.6.6 蓝牙外围传输单元-UART接口259 10.6.7 蓝牙外围传输单元-I2S接口259 第11章 蓝牙连接的实现和基本应用260 11.1 WICED BLE系统实现的任务260 11.1.1 打开WICED蓝牙协议栈260 11.1.2 开始广播261 11.1.3 进行连接262 11.1.4 交换数据262 11.2 广播包263 11.3 属性、GAP和GATT数据库265 11.3.1 属性265 11.3.2 配置文件-服务-特征265 11.3.3 在GATT数据库中的服务声明266 11.3.4 GATT数据库中特征的声明266 11.4 WICED蓝牙协议栈事件268 11.4.1 重要的蓝牙管理事件268 11.4.2 重要的GATT事件268 11.4.3 重要的GATT子事件268 11.5 WICED蓝牙固件架构269 11.5.1 打开协议栈269 11.5.2 开始广播270 11.5.3 进行连接271 11.5.4 交换数据——读(从**)271 11.5.5 交换数据——写(从**)272 11.6 WICED GATT数据库实现272 11.6.1 gatt_database[]273 11.6.2 gatt_db_ext_attr_tbl274 11.6.3 用于值的uint8_t数组275 11.6.4 应用程序接口275 11.7 使用CySmart控制LED灯的设计与实现276 11.7.1 安装CySmart软件工具276 11.7.2 复制设计文件276 11.7.3 生成新的Make Target277 11.7.4 运行新生成的Make Target277 第12章 蓝牙连接的实现和**应用284 12.